Nach dem Sputnik-Schock im Oktober 1957 entschloß sich Amerika zur Gründung einer eigenen Raumfahrtbehörde, der NASA. Die National Aeronautics and Space Administration wurde am 1. Oktober 1958, fast genau ein Jahr nach dem Sputnik-Start, als zivile Raumfahrtbehörde ins Leben gerufen und hat ihren Hauptsitz in Washington.
Rund 24 000 zivile Angestellte sind in den Büros und Forschungszentren beschäftigt, davon etwa 1500 im Hauptsitz in Washington. Das Budget der amerikanischen Raumfahrtbehörde betrug 1992 rund 14 Milliarden US-Dollar. Die NASA betreibt neun große Raumfahrtzentren, um ihre Ausgaben zu erfüllen. Das bekannteste dieser Zentren ist sicherlich das John F. Kennedy Space Center (KSC), welches in Florida auf Merritt Island neben der Cape Canaveral Air Force Station der USAF (United States Air Force) liegt und als Weltraumbahnhof Cape Canaveral berühmt geworden ist. Hier starten die US-Raumfähren (Space Shuttle), sowie die Trägerraketen Delta, Atlas und Titan. Hier werden auch die Raumschiffe und Raketen zusammengesetzt und auf ihren Flug vorbereitet.
In Cape Canaveral stehen auch die beiden berühmten Raketenstartrampen (Pads) 39A und 39B, von denen bisher über 60 bemannte US-Raumflugmissionen gestartet sind. Ursprünglich für das Apollo-Programm entwickelt, starten heute die Space Shuttle der USA von diesen inzwischen modifizierten Startrampen. Das berühmteste Wahrzeichen des Kennedy Space Center ist das 160 m hohe Vehicle Assembly Building (VAB). Es wurde für die 110 m hohen Saturn-V-Raketen gebaut, die hier auf ihren Transportern (Crawler) zusammengebaut und dann zum Startplatz gefahren wurden. Heute werden hier die Space Shuttle auf denselben Transportern mit den Feststoff-Boostern und dem Außentank verbunden und zu denselben Startplätzen gefahren. Für die 5,5 km zur Startrampe 39A und den 6,8 km zu 39B brauchen die Transporter mit dem Space Shuttle über 8 Stunden.
Erster Direktor des KSC war Dr. Kurt Debus, der dieses Prinzip der fahrbaren Plattformen entwickelte. Zwei dieser Transporter wurden 1965 für das Apollo-Programm gebaut. Jeder wiegt 2700 Tonnen und hat eine Länge von 40 m und eine Breite von 35 m. Ihre Höchstgeschwindigkeit beträgt unbeladen 3,2 km/h und beladen 1,5 km/h. Ein dritter, der speziell für Apollo 11 gebaut und für das Space Shuttle-Programm modifiziert wurde, ergänzt seit 1990 die Transporter-Flotte.
Um den kostenaufwendigen Transport der in Kalifornien gelandeten Space Shuttle einzusparen, gibt es im KSC 3,2 km nordwestlich des VAB eine 4,5 km lange Landebahn (STS-41B) für die Space Shuttle, die am 11. Februar 1984 erstmalig genutzt wurde.
Das Lyndon B. Johnson Space Center in Houston, Texas wurde 1961 mit Beginn der bemannten Raumfahrt gegründet. 1965 wurde mit dem Flug von Gemini 4 das Mission Control Center eingeweiht. Aus zwei Kontrollräumen werden von hier aus seitdem sämtliche Missionen kontrolliert. Dazu gehören heute die Space Flüge und die Ausstiege von Astronauten ins All (EVA=Extra Vehicular Activity). Ab dem Jahr 2000 sollen auch die Aktivitäten der internationalen Raumstation "Alpha", die früher "Freedom" heißen sollte, von hier aus kontrolliert werden.
Eines der größten NASA-Zentren ist das Marshall Space Flight Center (MSFC) in Huntsville, Alabama. Es wurde 1960 von Dr. Wernher von Braun gegründet, der mit Explorer 1 den ersten US-Satelliten erfolgreich ins All brachte. Anschließend entwickelte das MSFC unter seine Leitung die Saturn-V-Raketen und die Raumstation Skylab. Seitdem werden hier Antriebssysteme, darunter auch die Space Shuttle Triebwerke und Feststoffbooster entwickelt und getestet. Seit 1990 werden auch alle wissenschaftlichen Spacelab-Aktivitäten von hier aus koordiniert.
Das Stennis Space Center nordwestlich von New Orleans in Mississippi wurde 1961 gegründet und verfügt über drei Triebswerks-Teststände. Hier wurden während des Apollo-Programms die Saturn-V-Triebwerke und heute die Haupttriebwerke der Space Shuttle getestet.
Ergänzt werden diese vier NASA-Raumfahrtzentren durch drei Technologiezentren. Das Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien, südlich von San Francisco, wurde bereits 1939 als Forschungszentrum für Flugzeuge gegründet und 1958 Teil der NASA. 1981, mit Beginn der Space Shuttle Flüge, wurden seine Aufgaben mit der Dryden Flight Facility, dem Testpilotenzentrum nördlich von Los Angeles, zusammengelegt. Die Hauptaufgaben der Ames-Dryden Flight Research Facility sind aerodynamische Entwicklungen für Raumfahrzeuge. Ames entwickelte beispielsweise die Pioneer-Venus Orbiter und die Galileo-Jupitersonde.
Die 8 bis 17 km langen Landebahnen des Salzsees Roger, nahe Dryden, dienen heute als Landebahnen für den Space Shuttle, wenn schlechtes Wetter eine Landung in Florida nicht zuläßt.
Die Aufgabe des Langley Research Center in Hampton, Virginia, ist die Grundlagenforschung für zukünftige Raumflugmissionen. Dazu gehören neben der Aerodynamik auch Forschungen in den Bereichen Materialwissenschaften, Flugkontrolle und Strukturentwicklung. Zu den Anlagen des bereits 1917 gegründeten Centers gehört auch ein Hochgeschwindigkeits-Windkanal, wo unter anderem das Weltraumflugzeug NASP (National Aero Space Plane) getestet wird.
Das dritte Technologiezentrum der NASA ist das Lewis Research Center in Cleveland, Ohio. Es ist das Hauptforschungszentrum für Antriebsentwiclungen, Energieversorgung im Weltraum und die Satelliten-Kommunikation. Gegründet wurde es bereits 1941 als Forschungszentrum der Luftfahrt.
Die sieben obengenannten NASA-Zentren werden von zwei wissenschaftlichen Einrichtungen unterstützt, dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) und dem Goddard Space Flight Center.
Das JPL in Pasadena,Kalifornien, übernimmt die Aufgabe der Datenverarbeitung bei interplanetaren Missionen wie beispielsweise bei den Missionen Voyager, Viking, Galileo und Magellan. Außerdem werden in den Laboratorien des JPL in Pasadena Untersysteme der Raumsonden entwickelt.
Das Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, was nördlich von Washington liegt, übernimmt alle wissenschaftlichen Aufgaben, insbesondere die Bahnverfolgung von wissenschaftlichen Satelliten und Weltraumteleskopen wie dem Hubble Space Telescope und dem Gamma Ray Observatory. In 24-stündigem Schichtdienst werden von den Wissenschaftlern rund 20 Raumfahrzeuge im Erdorbit ständig überwacht und deren Daten ausgewertet.